一种超低功耗DCDC开关电源的制作方法

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种超低功耗dcdc开关电源。

背景技术：

传统dcdc开关电源包含电压基准、电流采样环、功率级mos、电感、分压电阻，输出电容。升压型、降压型以及升降压型开关电源仅仅是电感和功率级的连接不同，都可以抽象成整个模块，轻载判断模块在负载极低时进入低功耗模式，关闭除电压基准、分压电阻和低功耗比较器以外的所有模块。同时降低基准和分压电阻的功耗。当输出电压低于期望值一个数十mv级电压后，退出低功耗模式，要实现低功耗，就要尽可能减少各个模块的电流，通常分压电阻以及电压基准这两部分电流在低功耗时可以取的比正常工作时更低，因为低功耗下系统也不会有很大的干扰和噪声，但是依然会存在并消耗电流。分压电阻的电流通常为数百na，更小的电流将起不到分压作用。分压电阻的电流将作为稳压器的负载一直消耗掉，即使负载为0，该系统负载将永远为数百na。基准也会消耗数百na电流，低功耗比较器也会一直工作。

因此，开发一种超低功耗dcdc开关电源是本发明亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对所述技术的不足，本发明要解决的问题，提供一种结构简单，使用方便的一种超低功耗dcdc开关电源。

为实现上述目的，本发明通过以下方案来实现

一种超低功耗dcdc开关电源，包括：

一输入端；

一输出端；

一轻载判断模块，所述轻载判断模块判断开关电源的负载低于设定值时，产生一轻载模式开启信号；

一连接于所述输出端和接地端之间的若干电阻构成的分压网络，取样电压自若干所述电阻的其中一个连接点引出，一nmos管连接于所述电阻和所述接地端之间，用于在所述轻载模式开启信号的作用下关断所述分压网络或于所述轻载模式退出信号的作用下开启所述分压网络；

一比较器，所述比较器的输入端分别连接一电压基准和所述输出端，用于比较所述输出端的电压低于所述电压基准提供的参考电压一第二预设值时，产生一轻载模式退出信号。

优选地，还包括一输出电容，连接于所述输出端和接地端之间。

优选地，还包括一电流采样模块，连接所述电压基准和所述取样电压，所述电流采样模块包括一功率级mos管和与所述mos管连接的电感。

优选地，还包括一参考电容，所述参考电容的一端连接接地端，所述参考电容的另一端通过一pmos管与所述输出端连接，所述pmos管于所述轻载模式开启信号的作用下关断或于所述轻载模式退出信号的作用下开启。

优选地，所述比较器功耗为20～60na。

本发明的优点在于：

本发明所述一种超低功耗dcdc开关电源在不改动现有dcdc架构的基础上，实现了数十na的静态功耗，引入了参考电容解决了原本需要基准和分压电阻共同实现的输出电压检测，极大的降低了待机功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种超低功耗dcdc开关电源实施例的原理图；

图2是本发明一种超低功耗dcdc开关电源实施例中一种支持轻载低功耗的dcdc开关电源的原理图。

上述说明书中附图标记：

r1、分压电阻；r2、分压电阻；co、输出电容；cref、参考电容；

vref、参考电压；out、输出端13、轻载判断；14、比较器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本发明较佳的实施例中，根据现有技术存在的问题，现提供一种超低功耗dcdc开关电源，包括：

一输入端；

一输出端；

一轻载判断模块，轻载判断模块判断开关电源的负载低于设定值时，产生一轻载模式开启信号；

一连接于输出端和接地端之间的若干电阻构成的分压网络，取样电压自若干电阻的其中一个连接点引出，一nmos管连接于电阻和接地端之间，用于在轻载模式开启信号的作用下关断分压网络或于轻载模式退出信号的作用下开启分压网络；

一比较器，比较器的输入端分别连接一电压基准和输出端，用于比较输出端的电压低于电压基准提供的参考电压一第二预设值时，产生一轻载模式退出信号。

本发明较佳的实施例中，还包括一输出电容，连接于输出端和接地端之间。

本发明较佳的实施例中，还包括一电流采样模块，连接电压基准和取样电压，电流采样模块包括一功率级mos管和与mos管连接的电感。

本发明较佳的实施例中，还包括一参考电容，参考电容的一端连接接地端，参考电容的另一端通过一pmos管与输出端连接，pmos管于轻载模式开启信号的作用下关断或于轻载模式退出信号的作用下开启。

本发明较佳的实施例中，比较器功耗为20～60na。

具体地，轻载模式下，为降低待机功耗，系统将关闭包括电压基准、分压电阻、轻载判断模块在内的所有模块，断开p1

具体地，仅低功耗比较器工作，该比较器监测输出电容和参考电容上的电压，初始状态下，这两个电压相等。通常情况参考电容没有负载，仅仅只有工艺本身的微弱漏电。输出电容通常会有数十na至数百na级负载，输出电容上的输出电压会缓慢降低。当输出电压低于参考电压一个预设值时，系统退出低功耗模式

本发明的有益效果在于：

本发明所述一种超低功耗dcdc开关电源不改动已有dcdc架构的基础上，实现了数十na的静态功耗。引入了参考电容解决了原本需要基准和分压电阻共同实现的输出电压检测，极大的降低了待机功耗。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超低功耗DCDC开关电源，包括：一输入端；一输出端；一轻载判断模块轻载；轻载判断模块判断开关电源的负载低于设定值时，产生一轻载模式开启信号，用于在轻载模式开启信号的作用下关断分压网络或于轻载模式退出信号的作用下开启分压网络；比较器的输入端分别连接一电压基准和输出端，输出电容连接于所述输出端和接地端之间。电流采样模块包括一功率级MOS管和与MOS管连接的电感，PMOS管于所述轻载模式开启信号的作用下关断或于轻载模式退出信号的作用下开启。本发明在不改动已有DCDC架构的基础上，实现了数十nA的静态功耗。通过增加参考电容解决了原本需要基准和分压电阻共同实现的输出电压检测，极大的降低了待机功耗。

技术研发人员：吴珂;龚自立
受保护的技术使用者：启攀微电子（上海）有限公司
技术研发日：2018.07.19
技术公布日：2018.12.04